地层、构造

一、地层

新近纪末，青藏高原开始大规模隆起，昆仑山抬升，并向北挤压，盆地内形成多个坳陷盆地，成为第四纪沉积中心。由于各坳陷的沉降幅度差异较大，沉积厚度横向变化较大，盆地西部，雁列式排列的隆起带、老茫崖和各盆地的山前地带第四系厚度多小于500m，花土沟、冷湖、苏干湖等地和各盆地山前—中部过渡带第四系厚度多为500～1000m;盆地中部，一里坪、马海盆地和东、西台吉乃尔等地，第四系厚度为1000～2000m，部分地区大于2000m;而东达布逊湖和西达布逊湖地区，则是盆地的沉降中心，第四系沉积厚度大于3000m。

(1)下更新统

下更新统主要出露于盆地的北部、西北部，形成垅岗状台地和丘状地形，主要为冲湖积相沉积，岩性为灰色砾岩、砂砾岩，灰绿色、浅黄绿色泥岩夹粉砂岩、鲕状砂岩、石膏、芒硝层、泥灰岩及炭质泥岩等。揭露厚度一般为165～470m，最大厚度947m，下伏新近系。察尔汗达参1井钻孔揭露早更新世地层为湖积层，埋深1200～2147m，总厚947m。

(2)中更新统

主要为冰缘相沉积和湖泊相化学沉积，盆地边缘为冰碛、冰水沉积，在大柴旦、德令哈、都兰均有出露;盆地中心为盐湖化学沉积，分布在盆地西北部，岩性为泥灰岩及芒硝、石膏，沉积中心位于察尔汗一带，厚度可达665m。察尔汗6孔揭露中更新世地层为湖积层，埋深185～850m，总厚665m。

(3)上更新统

分布面积较广，自山前到盆地中心，岩相变化呈带状分布，盆地边缘以洪积、冲洪积为主，形成宽几十千米的山前洪积倾斜平原，岩性以砂卵砾石为主夹粗砂透镜体;自山前向盆地中心逐渐变细，逐步相变为亚砂土夹粉细砂层，构成冲积平原;到盆地中心，相变为湖相沉积，成为湖积平原，岩性为灰色、深灰色粘土、粉砂、膏粉砂，含粉砂质淤泥与浅灰色石膏、芒硝粉砂互层。据察尔汗钻孔揭露，上更新统为湖积、化学沉积层，埋深24.68～185m，总厚160.32m。

盆地北部次级盆地(如花海子、大柴旦、德令哈)以冰水相和湖积相沉积为主，岩性为含泥砂卵砾石、细粉砂、亚砂土、亚粘土、淤泥等。花海子钻孔揭露地层为冰水堆积层和湖积层，埋深15～152.56m，总厚大于137m。

(4)全新统

盆地内全新世地层主要为现代水系沉积和风积两种成因类型。

现代河谷内为冲洪积相沉积，沿河呈狭长带状分布，岩性主要为砂砾石、砂砾卵石、中粗砂、细砂等，结构松散，组成河流的漫滩及低级阶地，厚11～40m。在河口三角洲滨湖地带为冲、湖积相沉积，呈半环带状或扇状分布，岩性为含砾中粗砂、细粉砂、粉砂质淤泥、砂土等。厚度约10m。现代湖泊四周为湖相沉积，呈环带、半环带状出露，岩性为灰色砂质粘土、粉砂或灰黑色淤泥，局部夹薄层盐层，厚10～20m。在湖泊内为盐类化学沉积，主要为盐岩沉积，岩性为粉砂质石盐、含砂盐壳以及含砂石膏，厚度一般为1～20m。

在洪积扇前缘地下水溢出带及河流入湖地带有沼泽堆积，岩性为灰黑色淤泥质粉砂、亚砂土、含钙质粘土等，富含有机质，局部有泥炭层，厚度小于10m。

风积地层按风积地貌分布可分为两类。一类分布于盆地南部洪积扇前缘(细土带)的固定沙丘，呈带状分布，风积沙被茂盛的红柳固定，形成高达10余米的“红柳包”;另一类分布于盆地南缘、东缘的山麓迎风坡和山前洪积台地，呈现连片分布的沙丘、沙垄和波状沙地，分布面积大，岩性为土黄色中细砂，具交错层理，厚度一般为5～10m，局部达40m。

二、构造

1.断裂

(1)盆地北部边界断裂

北部边界断裂主要由阿尔金山南缘断裂和宗务隆山-青海南山断裂系组成。

阿尔金山南缘断裂(F₁):走向NE，自茫崖至丁字口，为逆冲断深断裂，在丁字口东将宗务隆山-青海南山断裂截断。

宗务隆山-青海南山断裂(F₂):该断裂属晚古生代—早中生代裂陷槽北缘主边界，是祁连造山系与东昆仑-柴达木造山系的分界断裂，向东经宗务隆山北坡入青海湖南山，是一条超岩石圈断裂，走向NW300°～325°，断面近于直立微向南倾，由南向北逆冲推覆，挤压破碎带宽20～200m，可见糜棱岩、破裂岩、断层角砾岩等。

宗务隆山南缘断裂(F₃):该断裂为宗务隆山-青海南山晚古生代—早中生代裂陷槽南缘断裂，始于赛什腾山，经大柴旦、宗务隆山南缘，总体呈300°～330°向分布，西端在赛什腾山北缘与宗务隆山-青海南山断裂斜交，东端延至茶卡山北，断面倾向NE，倾角50°～60°，挤压破碎带宽40～300m，发育糜棱岩、构造角砾岩及断层泥等，为向南逆冲的高角度逆断层。该断裂属壳型断裂，挽近期有地震活动。

丁字口-乌兰断裂(F₄):西始丁字口，向东经托素诺尔，至乌兰，地表多呈负地形，被第四系覆盖，只在山区断续出露，走向NW325°，断面总体向北东倾，倾角一般在60°，破碎带宽窄不一，窄处只有51m，宽处可达1km，发育破碎岩和构造透镜体，该断裂构造晚期应以脆性变形为主，沿构造线发育断陷盆地，为岩石圈断裂。

柴达木北缘断裂(F₅):是柴北缘缝合带与柴达木陆块的分界断裂，西始赛什腾山，向东经锡铁山、阿尔茨托山，呈隐伏状，仅在其两端局部有出露，走向NWW，挤压破碎带宽10～50m，见明显挤压揉皱、挤压片理等，为由北向南逆冲的断层。沿断裂有冷湖、宗马海湖断陷盆地和北霍布湖呈线状分布，且有地震活动，中段地震点密集，为活动断裂。

(2)盆地内断裂

茫崖镇-诺木洪断裂(F₆):位于盆地中部，走向NWW295°，西起茫崖镇，经一里坪、西台吉乃尔湖、东台吉乃尔湖、东达布逊湖和南霍布逊湖、诺木洪，东至香日德与东昆仑中断裂相交，为一隐伏逆断层，断裂面总体向南倾(局部北倾)，倾角约45°，西段局部见数十米宽的挤压破碎带。断层西侧基底落差达5km，断裂两侧第四系沉积厚度最大。

(3)盆地南部边界断裂

东昆仑北断裂(F₇):为祁漫塔格-都兰新元古代—早古生代缝合带的主边断裂，西始青新边境，向东经野马泉、格尔木、诺木洪，东段被哇洪山-温泉断裂截切，断裂大部分呈隐伏状态，近EW走向，在诺木洪东与茫崖镇-诺木洪断裂相交。断裂西段呈NW走向，地表标志明显，发育数十米至数百米的构造破碎带，带内见断层泥、压碎岩及构造透镜体。而东段近EW走向，为隐伏断裂，主断面倾向多变，总体倾向南，倾角40°～70°，为岩石圈断裂。该断裂对柴达木盆地的形成发展具控制作用。

东昆仑中断裂(F₈):为东昆仑中、新元古代—早古生代缝合带主断裂，沿东昆仑山主脊呈近东西向延伸，西始博卡雷克塔格山北坡，向东经大干沟、清水泉、青根河至鄂拉山，走向270°～295°，断面总体北倾，倾角一般为70°，其构造破碎带窄处仅数十米，一般在200m左右，最宽处可达400～500m，发育糜棱岩、构造角砾岩、断层泥等。北盘逆冲于南盘之上，且具右行剪切特征。它是一条规模大、标志明显的区域性岩石圈断裂。

东昆仑南断裂(F₉):是鲸鱼湖-阿尼玛卿晚古生代—早中生代缝合带主边断裂，为秦祁昆造山系与西秦岭-巴颜喀拉造山系主体部分的分界断裂。西起新疆、青海交界处的鲸鱼湖西，经布喀达坂峰南、库赛湖、西大滩、东大滩、秀沟、阿拉克湖、托索湖及玛沁等地，至甘肃省玛曲以东，横亘青海省中部，走向275°～280°。断裂规模大，标志清晰，断面在阿拉克湖以东，倾向SW，倾角50°～60°;以西断面倾向NE，倾角46°～70°，挤压破碎带宽约500m，甚至达4000m，其中可见糜棱岩、破碎带、断层角砾岩、断层泥等。该断裂为岩石圈或超岩石圈断裂，沿断裂带频发地震，为活动断裂。

2.褶皱

柴达木盆地是祁昆褶皱系的一部分。在盆地内及其周边山区发育了一系列的向斜和背斜，北盆地有祁连山南部向斜及马海达坂-布赫特山背斜、赛什腾山向斜、俄博梁-沙柳河背斜;南盆地有东昆仑北部向斜、东昆仑中部背斜和东昆仑南部向斜;盆地西部有赛什腾山-东灶火河背斜、南八仙南背斜、俄博梁-东台吉乃尔雁列背斜带、狮子沟-甘森背斜带等。见图4-4-1。

图4-4-1 柴达木盆地构造纲要图(据王永贵等，2008)

三、盆地发展史

三叠纪，海水进入柴达木盆地北部，成为浅海或海湾。至三叠纪末，唐古拉山再次隆起成陆，盆地南部形成丘陵，北部断陷，成为内陆盆地。

侏罗纪，北部断陷盆地内以河流相粗碎屑堆积为主。

白垩纪，柴达木盆地南部被剥蚀，成为低地;北部断陷内陆盆地继续以河流相粗碎屑堆积为主。

古近纪，印度板块开始向北俯冲，引起青藏高原隆升;东昆仑断裂带和宗务隆山-青海南山断裂带逆冲走滑，使昆仑山和祁连山隆起;在阿尔金左行走滑断裂共同作用下，形成柴达木拉分断陷盆地。盆地周围山区强烈上升，盆地大幅下降，沉积了巨厚的河湖相沉积物，盆地边缘以粗碎屑相沉积为主，向盆地中心，岩性变细，厚度增大。沉积了路乐河组和下干柴沟组，均为紫红色砂砾岩，总厚达千米以上。

新近纪，盆地继续沉降，盆地边缘为山麓、河流相或河流、湖泊交互相沉积，向盆地中心逐渐转为湖相沉积，泥岩厚度增加，并夹有石膏和岩盐层，可分为4组连续沉积。在九个泉地区，新近系总厚度大于3546m。

早更新世，青藏地区开始大幅度整体断块抬升，形成青藏高原，高原面平均海拔为2500m;受盆地南、北两侧造山带挤压，伴随阿尔金山左旋走滑加剧，盆地内赛什腾山抬升出地表，古近系和新近系发生褶皱，出现一系列反S形中、新生代盖层褶皱隆起与凹陷，将盆地北部分割为苏干湖、马海、鱼卡、大柴旦、小柴旦、德令哈、泽令沟及乌兰等次级盆地;盆地南部，则形成自那棱格勒-香日德昆仑山前坳陷盆地。这一时期，柴达木盆地“大盆套小盆”的特征已见雏形，改变了古湖的地貌。

早更新世早期，古气候较为温湿，盆地内湖泊大面积分布，盆地南部的湖泊中心位于东、西台吉乃尔湖至达布逊湖一线，成为盆地内最大的湖泊;在盆地北部和西部次级盆地中，也有河湖相沉积。

早更新世晚期，气候变得寒冷干燥，西部地区的湖泊开始盐湖化，昆特依、一里坪、南八仙及冷湖地区出现石盐薄层、石膏层和含石膏碎屑层。

中更新世，青藏高原继续迅猛抬升，上升幅度达1000～2500m，随地势升高，气候转向寒冷、干燥;大冰期降临后，海拔3000m以上的昆仑山、祁连山银装素裹，冰川广布，盆地边缘以冰积、冰水堆积为主;进入间冰期，气候变暖，盆地内湖泊面积扩大，湖相碎屑沉积增加，湖水淡化。这一时期，冷暖交替频繁，湖泊面积随之扩张、萎缩。气候趋向干燥，西部湖泊继续盐化。

晚更新世，青藏高原继续抬升，盆地周边地区和盆地内隆起范围扩大，“大盆套小盆”的地貌格局得以强化，气候变得更加寒冷干燥，曾出现过两次冰期，随冰期与间冰期相互转换，湖泊面积也随之缩小和扩张;盆地边缘以冰水相沉积为主，向盆地中心逐渐过渡到冲积相和湖相沉积。

晚更新世末期，周边地区构造再次猛烈抬升，气候迅速干旱，大浪滩、大盐滩、察汗拉斯图、昆特依等盆地率先进入干盐湖环境，而尕斯库勒湖、马海湖、一里坪等湖仍处于盐湖、咸化湖环境。

全新世，气候变得极度干旱，来自周围山区的河流水量锐减，盆地西北部的湖泊因缺乏补给，进入干盐湖阶段;东南部及察尔汗地区的湖水也急剧浓缩，石盐广泛沉积，进入盐湖沉积阶段;全新世中期，部分盐湖干涸，形成盐滩;只有补给来源较大的湖泊仍能维持盐湖环境，如东、西台吉乃尔湖、达布逊湖、霍布逊湖、尕斯库勒湖、苏干湖、马海湖等。